配电变压器运维及故障处理 潘浩1

发表时间:2020/6/17   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:潘浩1 郑姝康2
[导读] 摘要:配电变压器是配电网运行中最重要的供电设施。
        国网内蒙古东部电力有限公司乌兰浩特市供电分公司  内蒙古兴安盟  137400
        摘要:配电变压器是配电网运行中最重要的供电设施。油浸式配电变压器一般在室外、柱上环境中运行,这是配电变压器日常运行维护需要重点考虑的。本文通过对油浸式配电变压器日常运行维护中的重点进行了分析探讨,总结归纳出配电变压器日常运行维护中存在的问题和具体措施,以供相关人员进行参考。
        关键词:配电变压器;日常运行维护;问题探讨
        1、配电变压器的结构
        现今我国普遍使用的油浸式配电变压器型号是S9、S11或S13,目前还使用低损耗的SBH15型非晶合金配电变压器。各种型号的配电变压器结构并无太大差别,主要是由变压器箱体、变压器油、绕组、铁芯、分接开关(抽头)、接线柱这几个主要部分组成。变压器箱体是整个配电变压器的外壳,保护着变压器的所有内部结构,箱体内部充满变压器油,使变压器内部绕组和铁芯对箱体绝缘,变压器油还有一个作用就是散热,在配电变压器的温度过高时能够及时将温度降到标准高度,为安全运行提供了保障,分接开关(抽头)是用于调整高压绕组匝数以达到调整二次侧电压的目的,接线柱则用于连接变压器一、二次侧进出线,外部有瓷套管保护。绕组是变压器的电路部分,铁芯是变压器的磁路部分,根据电磁感应原理,在闭合的铁芯柱上面绕有两个绕组,一个一次绕组,和一个二次绕组.当一次绕组加上交流电源电压时,一次绕组流有交变电流,而建立磁势,在磁势的作用下铁芯中便产生交变主磁通,主磁通在铁芯中同时穿过,一、二次绕组而闭合由于电磁感应作用分别在一、二次绕组产生感应电动势,感应电流产生的磁通,总阻碍圆磁通的变化,当原磁通增加时感应电流的产生的磁通与与原磁通相反,低压绕组所产生的感应磁通与原绕组所产生的主磁通相反,所以二次绕组就出现了低等级的交变电压。
        2、浅析配电变压器故障诊断分析
        2.1、配电变压器声响异常
        具体情况运维人员需要从以下几个方面来分析:
        (1)如果配电变压器发出的声响很大并且嘈杂没有规律,那么很可能是变压器的铁芯出现了异常。比如配电变压器的铁芯夹件和对其铁芯进行固定的螺钉发生松动时,虽然这时仪表的指针显示仍然正常,对绝缘油、温度与油位的观察也没有发生异常,但配电变压器确实发生了故障。这种情况要小心注意。
        (2)如果配电变压器工作过程中发出夹杂水沸腾时发出的声音,那么有可能是绕组发生了比较严重的问题。绕组故障会使配电变压器附近的零件发出较多热量,过多的热量使温度升高,从而使配电变压器中的热量气化。除此以外,配电变压器中的分开连接开关接触不良使其局部零件出现严重过热,或变压器绕线匝间故障,都会出现这种情况。
        (3)如果声响中夹杂了类似爆炸的声音,并且这种声音表现出无规律不均匀现象,那么变压器本身绝缘可能被击穿了。
        (4)配电变压器发出的声响中有类似于放电的吱吱声,则变压器本身和套管的表面可能发生了局部放电。如果是套管发生了问题,那么在天气恶劣的条件下或夜晚,还可能看见套管发出电晕辉光或有蓝色、紫色的火花发出。
        2.2、配电变压器温度异常
        从配电变压器的工作原理上来看,变压器如果长期负荷较大,处在散热条件不好的状态并且变压器器身温度持续较高时,是很可能引发温度异常的情况。温度异常会使变压器处于不正常的工作状态。运维人员对变压器的温度异常原因分析主要从以下几方面来进行:(1)变压器局部出现故障时,如线组匝间、变压器层间和股间出现故障时,变压器温度就会出现异常。(2)变压器内部铁芯部分出现短路故障时,也会出现温度异常的状况。(3)变压器在高负荷状态下长期工作,就可能因为长期疲劳运作使变压器的温度产生异常。(4)变压器长期处在比较恶劣的环境条件下,可能经常处在风吹、雨淋的状态中,并且不能及时进行检查和修补,这就会导致变压器散热功能受损,从而容易出现温度异常故障。


        2.3、喷油爆炸
        当变压器中出现故障短路电流或高温电弧时,会使变压器的老化速度有所增加。这种情况下,就很可能会发生配电变压器喷油故障。此时,使配电变压器继续运作的保护装置已经不起作用了,切断电源也成了难以进行的动作。这种故障因为难以发现,会长期潜伏在配电变压器中,使变压器箱体受到的内部压力变大。这时,如果箱体受到了高压作用,那么箱体和喷油管就会出现喷油现象。具体分为以下几种情况:
        (1)配电变压器中的绝缘部分受到损坏。匝间短路时,变压器的绝缘部分会因为局部过热发生故障;当变压器进水时,使变压器绝缘部分受潮,出现问题;变压器受到雷击等过高的电压,也会损坏其绝缘部件。
        (2)短线产生电弧使变压器产生喷油爆炸。在大电流的冲击下,因为其焊接点在焊接时留有故障的绕线、导线和连接较为松动的引线会在其断线、断点处产生高温电弧。过高的热量会使变压器油气化,使变压器内部的压力增大。
        3、配电变压器日常运行维护中要点及应用措施
        3.1、定期巡视检查
        配电变压器在运行过程中由于外部环境和内部因素会出现一些本体缺陷,如外壳锈蚀、瓷套管破裂、接线柱接触不良、绕组匝间短路、密封垫圈老化等诸多问题。所以在配电变压器需要定期维护。运维人员要每隔一段时间需要对其进行巡视检查,以保证配电变压器的安全运行。在具体实施过程中,除了常规的外观检查,还可通过使用钳形电流表或配变负荷终端对配电变压器进行二次侧电压和电流测量,判断电压是否合格、三相负荷是否平衡,可通过使用红外热成像仪进行测温,判断外部连接点以及内部结构温度是否过高,有经验的运维人员可以根据变压器运转的声音来判断其是否在正常运转,根据配电变压器发出的声音来判断是否出现内部匝间短路、绝缘强度下降、内部零件是否出现松动等现象。必要时,可对配电变压器进行停电检修试验,包括加变压器油,调整抽头,三相绕组电阻测量,绝缘耐压试验,更换连接金具和密封垫圈,紧固螺栓等。
        3.2、注意控制油位
        油浸式配电变压器运行中最重要的一点就是变压器油位,因为油位会随着用电负荷和环境温度而出现变化,无论是油位过高还是过低都将存在安全隐患。正常油位应该保持在标准的三分之二处,超过或低于这个标准都会使配电变压器出现安全问题。由于温度过高、重过载运行会出现油位过高,导致配电变压器整体压力增大,若配变密封不严,会导致变压器油外漏,这极大程度造成安全隐患,由于渗漏等原因会出现油位过低,使配电变压器内部绝缘强度不足,或散热不良,使配电变压器成为一个“定时炸弹”。所以运维人员在进行配电变压器巡视检查时一定要注意油位的高低,保证油位一直在标准的三分之二处,若发现配变缺油,应及时停电补充变压器油。其次,变压器油的质量需要达到国家规定的标准,所以在选择变压器油时,不能选择劣质变压器油,且保证其不能受潮,这会导致变压器内部绝缘强度不足。
        3.3、提升运维人员专业素质
        配电变压器的日常运维,需要对其进行定期监测和管控,所以提升运维人员的专业素质非常重要。定期对配电变压器进行电压、电流测量,进行红外测温等预防性试验,才能够在第一时间发现配电变压器存在的问题,并通过配变定期检修、调整抽头、负荷调整、控制接入等手段使配电变压器处于最佳的运行状态。供电部门需要对运维人员普及配电变压器的相关原理和知识,并且要强调运维中的安全风险控制,提高运维人员对配电变压器管理的经验和技巧。
        4、结束语
        综上所述,做好配电变压器日常维护需要提升运维人员的专业素质,进行定期的检查和控制负荷,才能够使配电变压器日常运行维修工作更加规范的进行。只有将配电变压器的重点进行分析,才能够准确的找出配电变压器中存在问题和解决策略,保证其正常运行,保证安全可靠供电。
        参考文献
        [1]凌鹿现.配电变压器应用与日常运行维护的问题分析[J].今日科苑,2010,08(11):96-98.
        [2]王立坚.关于配电变压器运行维护及故障的探讨[J].科技风,2015,14 (27):15-18.
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